• 제목/요약/키워드: 고유균열

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유사등방성 이종재료 내의 V-노치 균열에 대한 고유치와 고유벡터 해석 (An Analysis of Eigenvalues and Eigenvectors for V-notched Cracks in Pseudo-isotropic Dissimilar Materials)

  • 김진광;조상봉
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.129-139
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    • 2000
  • The problem of eigenvalue and eigenvector is obtained from a V-notched crack in pseudo-isotropic dissimilar materials by the traction free boundary and the perfect bonded interface conditions. The complex stress function is assumed as the two-term William's type. The eigenvalue is solved by a commercial numerical program, MATHEMATICA to discuss stress singularities for V-notched cracks in pseudo-isotropic dissimilar materials. The RWCIM(Reciprocal Work Contour Integral Method) is applied to the determination to eigenvector coefficients associated with eigenvalues. The RWCIM algorithm is also coded by the MATHEMATICA.

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고유진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정법에 의한 PSC 보의 비파괴 손상검색 (Nondestructive Damage Detection in PSC Beams : Frequency-Based Method Versus Mode-Shape-Based Method)

  • 김정태;류연선;조현만
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.43-58
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    • 2002
  • PSC 보의 비파괴 손상검색을 위한 고유진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정법을 제시하였다. 먼저, 고유진동수의 변화를 사용하여 손상의 위치를 예측하는 알고리즘과 고유진동수 1차 섭동 이론에 근거하여 균열크기를 예측하는 알고리즘을 요약하였다 다음으로, 모드형상의 변화로부터 모드민감도의 변화를 감지하고 이를 통해 손상의 위치와 크기를 추정하는 손상지수 알고리즘을 요약하였다. PSC 보의 유한요소모델을 사용하는 수치실험을 통해 고유 진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정 법의 정확성을 검증하였다. 분석결과 두 방법 모두 실험 대상 구조에 도입된 균열의 위치를 정확하게 예측하였으며 균열의 크기를 비교적 근사하게 예측하였다.

테이퍼 캔틸레버 원형강관 균열보의 모드특성 추정 (Modal Property Estimation of Tapered Cantilever Pipe-type Cracked Beam)

  • 이종원;김상렬;김봉기
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.361-368
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    • 2014
  • 본 연구에서는 테이퍼 보에 대한 미분방정식의 일반해에 캔틸레버 보의 경계조건을 적용하여 모드특성을 추정한다. 또한, 휨을 받는 테이퍼 원형강관 캔틸레버 보에 발생하는 관통균열을 모델링하기 위하여 에너지 방법을 이용하여 균열보에 대한 보 길이방향 휨강성을 구한 후 이를 이용하여 테이퍼 원형강관 캔틸레버 균열보에 대한 고유주파수와 모드형상을 추정한다. 보 길이에 따른 균열보의 휨강성 변화는 기존 연구에서 밝혀진 현상과 유사하게 합리적인 양상을 보였으며, 유도한 휨강성을 적용하여 산정한 균열보의 고유주파수는 균열 크기가 증가할수록 감소함을 확인하였고, 모드형상은 균열발생에 의해 변화함을 알 수 있었다. 연구결과는 향후 테이퍼 원형강관 캔틸레버 보 형태의 타워 구조물에 대한 진동기반 균열탐지에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고유동 콘크리트를 사용한 PSC 거더 균열 분석 (The Analysis of Cracks in PSC Girder Using High Flowing Concrete)

  • 노병철;안광수;곽길호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.126-135
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    • 2013
  • 교량의 장대화로 고품질과 양호한 시공성을 갖는 고유동성 매스콘크리트가 프리스트레스 콘크리트 거더에 광범위하게 사용되고 있으나, 수화열과 자기수축에 의한 비구조균열을 종종 발생하고 있다. 대상부재의 콘크리트응력에 대한 다양한 실험과 수치해석을 통하여 평가로부터 메스콘크리트의 수화열 증가에 따라 인장응력 및 균열지수를 예측하였다. 또한 분체계 혼화재료에 의한 자기수축 증가는 정착부 부근 매스콘크리트의 인장응력을 가중시킨다. 수화열과 자기수축 및 건조수축에 의한 인장응력은 PSC 거더의 대부분에서 약간의 응력증가를 나타내나, 정착부 근처의 인장응력은 콘크리트의 재령초기에 인장강도를 초과하게 되어 균열을 유발하게 됨을 알 수 있었다.

용접 및 볼트 연결부 균열을 고려한 사장교 케이블 정착부의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics of Cable-Stayed Anchorage considering Cracks at Bolt and Welding Connection)

  • 김철영;김성보;정우태
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권4호통권41호
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    • pp.351-362
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    • 1999
  • 용접 및 볼트 연결부 균열이 사장교 케이블 정착부의 동특성에 미치는 영향을 파악하여, 국부적으로 취약한 케이블 정착부의 손상을 현장에서 쉽게 탐지할 수 있는 가능성을 제시하였다. 해석대상 구조물로서 현재 서해안고속도로의 일부로 시공되고 있는 서해대교 케이블 정착부를 선택하였다. 케이블과 정착부의 연결판을 케이블요소 및 쉘요소로 함께 모델링하여 자유진동해석을 수행하였다. 해석결과 케이블 정착단에서 용접부 균열이 발생한 경우, 연결판의 고유진동수가 균열이 발생하지 않은 경우에 비하여 최대 16%정도 작아짐을 확인하였다. 따라서, 연결판의 고유진동수를 측정하여 케이블 정착부의 손상을 충분히 파악할 수 있다고 판단된다.

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상반일 등고선 적분법을 이용한 이종재 접합계면 균열의 응력강도계수 결정 (Determination of Stress Intensity Factors for Interface Cracks in Dissimilar Materials Using the RWCIM)

  • 조상봉;정휘원;김진광
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.180-185
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    • 2000
  • An interface V-notched crack problem can be formulated as a eigenvalue problem. there are the eigenvalues which give stress singularities at the V-notched crack tip. The RWCIM is a method of calculating the eigenvector coefficients associated with eigenvalues for a V-notched crack problem. Obtaining the stress intensity factors for an interface crack in dissimilar materials is examined by the RWCIM. The results of stress intensity factors for an interface crack are compared with those of the displacement extrapolation method by the BEM

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유사등방성과 이방성 이종재 V-노치 균열의 고유벡터계수 해석 (An Analysis of Eigenvector Coefficient for V-notched Cracks in Pseudo-isotropic and Anisotropic Dissimilar Materials)

  • 김진광;조상봉
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.88-94
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    • 2001
  • The V-notched crack problem in dissimilar materials can be formulated as an eigenvalue problem. The RWCIM(Reciprocal Work Contour Integral Method) is applied to the determination of the eigenvector coefficients associated with eigenvalues for V-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials. The RWCIM algorithm is programed by the commercial numerical program, MATHEMATICA. The numerical results obtained are shown that the RWCIM is a useful method for determining the eigenvector coefficients of V-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials.

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유사등방성과 이방성 이종재료 내의 V-노치 균열에 대한 응력특이성에 관한 연구 (A Study on Stress Singularities for V-notched Cracks in Pseudo-isotropic and Anisotropic Dissimilar Materials)

  • 조상봉;김진광
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권10호
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    • pp.152-163
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    • 1999
  • The problem of eigenvalue and eigenvector for v-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials was obtained to discuss stress singularities from traction free boundary and perfect bonded interface conditions assuming like the form of complex stress function for v-notched cracks in an isotropic material. Eigenvalues were solved by a commercial numerical program, MATHEMATICA. The relation between wedged angle and material property for eigenvalue, ${\lambda}$ indicating stress singularities of v-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials was examined.

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수축저감 특성이 부여된 고유동화제 합성 및 성능에 관한 연구 (Synthesis of Shrinkage Reducing Superplasticizer(SRS), and Mechanical properties and Hydration Behavior)

  • 신진용;박헌일;이병연;윤희근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.203-204
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    • 2010
  • 수축저감 특성을 갖는 관능 그룹이 도입된 폴리카복실레이트계 고유동화제를 합성하였고, DSC 분석을 통해 시멘트 계 내에서 합성된 수축저감형 고유동화제에 대한 수화반응 거동을 확인하였다. 또한 기존 폴리카복실레이트계 고유동화 및 본 연구에서 합성된 수축저감형 고유동화제의 콘크리트 적용 성능을 평가하였고, 길이변화 시험 및 링테스트(ASTM C 1581-04) 방법을 활용하여 균열의 정량분석을 실시하였다.

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피로 손상을 입은 직교 복합재료 적충보의 진동 특성 (Vibration Characterization of Cross-ply Laminates Beam with Fatigue Damage)

  • 문태철;김형윤;황운봉;전시문;김동원;김현진
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 피로 손상을 입은 복합재료 적층보의 모재 균열로 인한 유효 휨 강성 저하 모델를 제시하고 이 모형에 대한 고유 진동수 변화를 예측하는 새로운 비파괴 예측 모델을 개발하였다. 인장 하중하에서 피로 손상을 입은 직교 복합재료 적층보의 고유진동수는 유효 휨 강성 저하를 $0^{\circ}$층과 $90^{\circ}$층의 탄성 계수와 함수 관계로 둠으로서 복합재료 적층보의 피로수명을 예측하였다. 피로 하중하에서 복합재료 적층보의 $90^{\circ}$층 탄성 계수 저하와 다른 층($0^{\circ}$층)에 본래 갖고 있는 탄성 계수를 적층판 이론에 적용하여 유효 휨 강성을 유도하였다. 직교 복합재료 적층보에 대해 피로 실험시 초기의 파단 양상은 대개 $90^{\circ}$층에서의 모재 균열이 지배적으로 나타나는데, 이를 이용하여 고유진동수 감소 모델은 직교 복합재료 적층보에서의 고유진동수 대 피로 사이클 곡선을 나타낼 수 있었다. 이와 같은 고유진동수 감소 모델의 타당성을 입증하기 위하여 $[{90}_2/0_2]_s$ 탄소섬유/에폭시 복합재료 적층보에 대한 진동 실험을 수행하였다. 본 모델의 예측 결과와 실험 결과가 잘 일치하는 바 본 논문에서 제시한 강성 저하 모델의 타당성을 입증하였다.

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